MIKROSTRUKTURZENTRUM

Die Arbeiten im Laborbereich Rasterelektronenmikroskopie stützen sich auf 2 Geräte:



Ein JEOL JSM 5410, das mit einer konventionellen Wolframkathode bestückt ist und durch ein EDX-System der Firma EDAX ergänzt wird. Dieses Gerät ist das "Arbeitspferd" für eine Vielzahl von Untersuchungen an:

• halbleitenden Proben in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Halbleiterepitaxie sowie im Rahmen von Kooperationen innerhalb der Universität (FEIT/IMOS) mit deutschen und internationalen Gruppen,

• metallischen Proben in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Materialphysik sowie in Kooperation mit diversen Instituten der Fakultät für Maschinenbau sowie Verfahrens- und Systemtechnik,
• Proben, die von Forschungspartnern der Industrie bereitgestellt werden.

 
Von besonderer Bedeutung ist der Einsatz des JSM 5410 im Rahmen der Ausbildung.

• In Verbindung mit der Vorlesung "Rasterelektronenmikroskopie" machen sich unsere Studenten mit Wirkungsweise und Einsatzmöglichkeiten eines REM/EDX-Systems hier auch praktisch vertraut.
• Eine Reihe interessierter Physiklehrer (aber auch Biologielehrer) konnte die Möglichkeiten der Rasterelektronenmikroskopie im Rahmen der Lehrerweiterbildung praktisch kennen lernen.
• Im Rahmen des Praktikums "Angewandte Physik" werden die Möglichkeiten des Systems in einem Praktikumsversuch erkundet.
• Während der Erarbeitung von Forschungsbeleg bzw. der Diplomarbeit können unsere Studenten eigenständig Messungen durchzuführen und Ergebnisse zur Topografie bzw. dem chemischen Aufbau der Probe erhalten.
• Darüber hinaus erfüllen wir auch gern Wünsche der Studenten zur eigenständigen Bearbeitung kleinerer Messaufgaben am REM während der Semesterpausen.

Ein HITACHI S-4800 mit kalter Feldemissionskathode ergänzt durch ein EDX-System der Firma EDAX.

Dieses Gerät dient Untersuchungen mit höheren Auflösungen (siehe technische Daten). Analysiert werden hier Sekundärelektronen, Rückstreuelektronen, durch die Probe hindurch tretende Elektronen sowie charakteristische Röntgenstrahlen (EDX). Der Einsatz erfolgt vorwiegend zur Analyse halbleitender Proben in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Halbleiterepitaxie sowie im Rahmen der Kooperationen innerhalb der Universität (FEIT/IMOS), mit deutschen und internationalen Gruppen.

Auch das S-4800 wird im Rahmen der Ausbildung unserer Studenten genutzt. In der Vorlesung "Rasterelektronenmikroskopie" wird der Unterschied zu einem konventionellen REM-System erarbeitet und am S-4800 demonstriert.

Technische Ausstattung

Das Mikrostrukturzentrum (MSZ) verfügt über fünf Rasterelektronenmikroskope, die in unterschiedlichen Laboren eingesetzt werden:

• KL-Labor: Elektronenmikroskop JEOL KSM 6400
                    Elektronenmikroskop JEOL JSM 840

• PL-Labor: Elektronenmikroskop der Firma Dulong zur Unterstützung der Arbeiten zur winkelaufgelösten PL

• REM-Labor:
  
  Die Arbeiten im Laborbereich Rasterelektronenmikroskopie stützen sich auf 2 Geräte:
  
  

  Elektronenmikroskop JEOL JSM 5410

  Technische Daten: Wolfram-Kathode Hochspannung 0,5 - 30 kV Auflösung: 4 nm bei 30 kV Vergrößerung: 15 x...200 000 x SE-Detektor BE-Detektor, Compo-, Topo-Mode EDX-Detektor EDAX Fünf-Achsen-Probentisch

  Elektronenmikroskop Hitachi S4800

  Technische Daten: Feldemission-Kathode Hochspannung 0,5 - 30 kV Auflösung: 1 nm (bei 15 kV, 4 mm WD) Vergrößerung: 30 x...800 000 x SE-Detektor BE-Detektor TE-Detektor EDX-Detektor EDAX Fünf-Achsen-motorisierter Probentisch

Anwendungsbeispiele (mit Bildergalerie)

Im Labor für Elektronenmikroskopie werden Halbleiterstrukturen sowie die Mikrostruktur metallischer und keramischer Werkstoffe untersucht. Die Charakterisierung umfasst die Abbildung der Mikrostruktur mittels Sekundär- (SE), rückgestreuten (BSE) oder transmittierten (TE) Elektronen, sowie die chemische Mikroanalyse mittels angeschlossenem energiedispersiven X-ray-Spektrometer (EDX).

• Abbildende Untersuchungen von Halbleiterstrukturen
• Abbildende Untersuchungen von metallischen Werkstoffen
• Materialkontrast von Mikrobereichen
• Topographie-Kontrast bei REM-Untersuchung
• Lokale Materialanalyse (Phasenidentifizierung, Konzentrationsprofile)
• STEM-Untersuchung im REM

3D-Wachstum von ZnO	TiN/Ir-Beschichtung	Errosion einer Ni-Legierung	EDX-Analyse einer Ni-Legierung